本发明属于仿真控制领域，尤其是涉及一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法。
背景技术：
1、目前铝合金高锁螺母最关键的性能指标为预紧力与锁紧力矩，预紧力的大小与拧断力矩直接相关，拧断力矩是安装扳拧过程时拧断槽拧断时产生的力矩，拧断槽目前的加工自动化程度仅停留在加工自动化的程度，暂未实现加工、控制、检测全流程的自动化，同时受车削应力的影响，拧断力矩也会受车削参数的影响；锁紧力矩是螺母螺纹段经挤压变形后拧入螺栓过程产生的力矩，具有防松功能，但铝合金螺母在挤压螺纹后极易产生裂纹。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在提出一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
3、一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，包括如下步骤：
4、建立材料-应力关系仿真模型，将不同材料状态下的材料的相关参数输入仿真模型中，通过仿真分析得到材料与应力参数之间的关系，并使用真实的数据对材料-应力关系仿真模型进行修正；
5、根据材料-应力关系仿真模型获取当前材料下紧固件的应力参数，并获取当前紧固件的尺寸参数，构建尺寸-拧断力矩关系模型，得到固定应力参数下不同拧断槽的尺寸和拧断力矩之间的关系；
6、将材料-应力关系仿真模型和尺寸-拧断力矩关系模型置入紧固件模拟加工模型中，并使用紧固件模拟加工模型获取产品的加工效果；
7、将紧固件模拟加工模型导入紧固件的加工设备中，进行实时的仿真计算并进行反馈控制，得到满足需求的工件。
8、进一步的，所述不同材料状态包括退火态、固溶态、固溶+二级时效t73态；
9、所述材料的相关参数包括抗拉强度、屈服强度、晶粒大小。
10、进一步的，所述材料-应力关系仿真模型为铝合金材料的晶粒度与屈服强度之间的数学关系模型；
11、所述数学关系模型包括霍尔-派齐方程：σy=σ0+k·d－1/2，其中，σy为屈服强度，σ0为抗拉强度，k为材料相关常数，d为晶粒度，当晶粒度降低时材料的屈服强度升高。
12、进一步的，所述数学关系模型还包括分子动力学模拟模型，使用分子动力学模拟模型计算材料相关常数的过程包括：
13、根据铝合金材料的晶体结构，构建晶格模型模拟晶胞的几何形状、尺寸以及原子的位置、配位，根据梯度下降算法计算并调节原子位置直至系统的总能量达到最低点；
14、根据势函数计算原子之间的相互作用力，并根据牛顿运动定律模拟原子的运动轨迹，将不同材料状态下的模拟结果进行拟合得到材料相关常数。
15、进一步的，根据紧固件的几何形状和尺寸参数构建几何形状模型，在几何形状模型中添加螺纹参数、拧断槽参数、材料模型、加载条件，并进行仿真模拟得到尺寸-拧断力矩仿真分析模型；
16、所述材料模型包括塑性材料模型和弹塑性材料模型；
17、所述加载条件包括施加在紧固件上的扭转力的方向、大小、速率。
18、进一步的，所述塑性材料模型根据vonmises屈服准则构建，具体为：
19、σy=(3/2j2)1/2；
20、其中，σy是屈服强度，j2是第二应力不变量，具体为：
21、j2=1/2[(σ1－σ2)2+(σ2－σ3)2+(σ3－σ1)2]；
22、其中，σ1、σ2和σ3分别是材料的第一、二、三主应力。
23、进一步的，所述弹塑性材料模型根据vonmises屈服准则结合线弹性模型和硬化规律构建，所述线弹性模型为：σ=eε，所述硬化规律为：σy=k(εp)n；
24、其中，σ是应力，ε是应变，e是弹性模量，σy是屈服强度，j2是第二应力不变量，k和n是硬化规律中的参数，εp是等效塑性应变。
25、进一步的，使用材料-应力关系仿真模型得到当前材料下紧固件的剪切强度；
26、使用尺寸-拧断力矩关系模型得到不同尺寸条件以及加载条件下的拧断力矩值，具体为；m=k（d2－d2）×t；
27、其中，m为拧断力矩，k为仿真系数，d为拧断槽外径尺寸，d为拧断槽内径尺寸，t为剪切强度；
28、根据尺寸-拧断力矩关系模型的输出结果得到产品的加工效果。
29、进一步的，所述仿真系数的计算过程包括：
30、建立参数化的紧固件模型，将随机的材料状态输入紧固件模型中，通过模拟得到拧断槽拧断时的瞬间拧断力矩，换算得到仿真系数；
31、将仿真系数添加至紧固件模型中再次进行模拟，迭代仿真系数的计算过程直至瞬间拧断力矩满足加工要求，将最终的仿真系数作为尺寸-拧断力矩关系模型中的仿真系数。
32、进一步的，进行反馈控制的过程包括：
33、当拧断力矩变化时，控制器根据对比当前拧断力矩与要求拧断力矩，调整拧断槽外径尺寸和拧断槽内径尺寸，并转换为刀补并将其输入到数控系统中，对产品样件进行加工。
34、相对于现有技术，本发明所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法具有以下有益效果：
35、以仿真技术为手段实现拧断槽加工、检测、自反馈控制，通过原材料仿真技术实现收口参数优化的控制，实现了铝合金高锁螺母拧断槽加工、检测及控制的全流程自动化，提升了生产效率、质量一致性和良品率。
1.一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的一种铝合金高锁螺母的应力关系仿真控制方法，其特征在于：
